门式起重机支腿系统轻量化设计研究

万治家 星都起重设备（辽宁）有限公司

为了提高门式起重机的设计质量和工作效率，以APDL为二次开发工具，建立了某40 t级U形门式起重机的参数化模型。在分析刚性支腿加劲肋对整机稳定性、强度、刚度等影响规律的基础上，利用Ansys的结构优化设计功能，对门式起重机支腿系统进行轻量化设计。相比于原设计方案，优化后的结构加劲肋布置方式明显改善，质量减轻了19.98%，支腿系统轻量化效果明显，为起重机支腿系统和类似结构的设计提供了参考。

一、概述

门式起重机的承载结构是由主梁和支腿系统组成，主梁形式与桥式起重机基本上一致，桥式起重机主梁的研究已经有一定的研究，而对门式起重机支腿系统的研究相对比较少。门式起重机的支腿系统主要由刚性支腿、柔性支腿、下横梁组成，起着承载起重载荷和整机自重的作用，是门式起重机核心组成部分。目前，国内外学者对门式起重机轻量化设计有了很多研究，研究了三维起重机结构的有限元分析；研究了门式起重机刚性支腿的设计方法；研究了影响门式起重机柔性支腿稳定性的3个因素，但研究对象都限于单个构件和理想的边界条件；研究了龙门式起重机结构动态优化设计，但未考虑结构稳定性的因素。影响门式起重机支腿结构质量的决定因素不是强度和刚度条件，而是稳定性条件，增加加劲肋是确保稳定性的最主要方式。研究刚性支腿的加劲肋布置对整机的起重性能影响和轻量化设计具有重要意义。……